[发明专利]一种非中心对称晶体的晶畴空间分布及晶格取向的确定方法

说明书

本发明涉及晶体孪晶结构表征领域，是一种非中心对称晶体的晶畴空间分布及晶格取向的确定方法。本方法以非中心对称的Casubgt;3/subgt;Rusubgt;2/subgt;Osubgt;7/subgt;晶体为测试体系，利用偏振光反射原理，以线性偏振光垂直入射晶体表面，由于非中心对称晶体介电常数张量的各向异性，在晶体表面形成反射光的衬度分布，以此对晶畴分布进行成像。同时，成对的解理面所对应的半无限晶体的能带结构的差异导致了各个不等价解理面的颜色差异，由此可以通过晶畴颜色直接判定晶畴对应的晶格取向。本方法提供了对非中心对称晶体的孪晶空间分布的成像，并直接确定晶格取向，相对于传统晶畴的表征方法极大地提高了效率，可类比应用至其它非中心对称晶体中。

技术领域

本发明涉及一种非中心对称晶体的晶畴空间分布及晶格取向的确定方法，属于晶体孪晶结构表征技术领域。

背景技术

在对晶体材料物理性质的研究中，通常要求晶体本身是纯相的结构，不希望因为晶体结构上的不均一对晶体本征的物理性质造成影响。因此，在研究晶体的相关性质之前，会对晶体的成分和结构进行表征，筛选符合条件的晶体。在非中心对称的晶体中，晶畴的普遍存在，是该类晶体的结构表征主要难点。

以具有代表性的非中心对称晶体Ca₃Ru₂O₇为例，因为面内的晶格常数非常接近传统的Laue衍射并不能分辨有孪晶的晶体。在以往的研究中，通常把晶体面内磁化率的各向异性作为筛选方法，以此来确认晶体是否有孪晶存在。然而，这种方法只能确定晶畴的主轴方向，并不能给出孪晶的空间分布以及晶畴内的晶格取向。并且在具体操作上步骤多，耗时久，较为复杂，晶体的筛选效率也比较低。因此，有必要寻找一种快速有效的确定晶体中晶畴空间分布及晶格取向的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种非中心对称晶体的晶畴空间分布及晶格取向的确定方法，能够快速有效地确定晶畴空间分布及各晶畴区域晶格取向。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种非中心对称晶体的晶畴空间分布及晶格取向的确定方法，利用偏振光反射非中心对称晶体的晶畴空间分布进行成像，然后进行解理并确定晶格取向。

进一步，在对晶畴空间分布进行成像时，将被测非中心对称晶体水平放置在落射式显微镜下，保持晶体ab面与入射光垂直，固定起偏器与检偏器的位置，保持起偏器与检偏器垂直，水平旋转调节晶体位置，会看到晶体表面颜色随晶体位置的变化而相应变化，当看到晶体表面有颜色条纹时，不同颜色区域便对应不同的晶畴，条纹的分界线即为畴壁，平行分界线方向和垂直分界线方向分别对应两个晶格主轴方向。

进一步，在进行解理观察时，将晶体垂直于c方向解理开，得到两个对应的不等价解理面CS1和CS2，把解理后的晶体位置调整至畴壁与偏振光方向平行，观察CS1和CS2解理面对应的同一个区域，CS1、CS2解理面及各自旋转90°后的晶畴呈现出4种不同颜色，依据这4种颜色，可以直接推断出对应区域的晶格取向。

本发明的原理是，以非中心对称的Ca₃Ru₂O₇晶体为测试体系，利用偏振光反射原理，以线性偏振光垂直入射晶体表面，由于非中心对称晶体介电常数张量的各向异性，在晶体表面形成反射光的衬度分布，以此对晶畴分布进行成像。同时，成对的解理面所对应的半无限晶体的能带结构的差异导致了各个不等价解理面的颜色差异，由此可以通过晶畴颜色直接判定晶畴对应的晶格取向。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的确定方法简单可行，解决了常规方法无法得到晶畴空间分布的问题，避免了复杂的测量操作，极大地提高了晶体的筛选效率，并且可类比应用至对其它非中心对称晶体的筛选工作。

附图说明

图1为本发明利用偏振光观察样品表面的示意图。